本文以某異形管桁架矸石棚工程為背景,根據(jù)地形條件、建設(shè)方需求等方面從結(jié)構(gòu)方案比選、混凝土短柱布置、支撐布置等方面系統(tǒng)的闡述異形管桁架矸石棚的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案,并論述幾種參數(shù)對結(jié)構(gòu)安全性、經(jīng)濟(jì)性、適用性的影響,確定出適用于本工程的結(jié)構(gòu)基本參數(shù)及結(jié)構(gòu)形式。由于風(fēng)荷載對空間管桁架結(jié)構(gòu)的影響較大,體型較為規(guī)則的管桁架結(jié)構(gòu)一般可按照相關(guān)規(guī)范中的體型系數(shù)取值,但本工程受地形條件的限制,矸石棚體型不規(guī)則,目前我國荷載規(guī)范中沒有相似體型的風(fēng)荷載體型系數(shù)可供參考,因此,本文通過CFD數(shù)值模擬技術(shù)對該異形矸石棚進(jìn)行8個風(fēng)向角數(shù)值風(fēng)洞模擬,根據(jù)數(shù)值模擬結(jié)果計算得出針對該異形矸石棚較為精確的風(fēng)荷載體型系數(shù)。此外還從數(shù)值模擬結(jié)果中得出結(jié)構(gòu)在不同風(fēng)向下所受風(fēng)壓作用情況,分析得出315°風(fēng)向時,風(fēng)壓系數(shù)值較其他風(fēng)向偏大,且各風(fēng)向在矸石棚最高位置處,棚頂上表面壓力梯度較大,受力情況相對復(fù)雜,結(jié)構(gòu)設(shè)計中需引起重視。然后利用STCAD管結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件對異形管桁架矸石棚進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計與分析,分析結(jié)果表明該結(jié)構(gòu)受力合理,并利用軟件的施工圖設(shè)計模塊完成異形管桁架矸石棚的施工圖設(shè)計,實現(xiàn)結(jié)構(gòu)從建模到分析計算再到施工圖出圖的一體化分析設(shè)計... 

【文章來源】：河北工程大學(xué)河北省

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

河南體育場屋面結(jié)構(gòu)破壞

隨著社會的發(fā)展，城市對建筑物美觀的需求越來越高，建筑物逐漸向外觀復(fù)雜，體型特殊的趨勢發(fā)展，外形復(fù)雜的同時也為結(jié)構(gòu)設(shè)計及施工帶來了難度。由于管桁架結(jié)構(gòu)在國內(nèi)外的發(fā)展相對較晚，目前針對管桁架的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程還僅局限于體型較規(guī)則的建筑物，對于體型異形、不規(guī)則的管桁架在結(jié)構(gòu)設(shè)計方面還無太明確的說明，所以針對體型特殊，形狀不規(guī)則的管桁架進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計方面的探討具有一定意義。風(fēng)荷載對空間管桁架結(jié)構(gòu)一般影響較大，風(fēng)荷載時常作為管桁架結(jié)構(gòu)設(shè)計時的控制荷載之一[1]，對于輕型鋼結(jié)構(gòu)來說，風(fēng)荷載作用的影響甚至超過了地震荷載的作用，因此在設(shè)計此類大型空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)時應(yīng)高度重視風(fēng)荷載對結(jié)構(gòu)的響應(yīng)。近些年我國發(fā)生了多起因風(fēng)作用而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞的實例，2004 年河南省體育館（圖 1-1）在九級大風(fēng)的作用下，屋面結(jié)構(gòu)的支撐體系遭到嚴(yán)重?fù)p壞，屋面的圍護(hù)結(jié)構(gòu)被大風(fēng)吹翻[2]；北京首都國際機(jī)場 T3 航站樓的屋面結(jié)構(gòu)在風(fēng)作用下兩年內(nèi)被損壞三次，圖 1-2 所示為航站樓屋頂?shù)慕饘傥菝姘灞淮箫L(fēng)掀翻[3]。

圖 1-3 韓國大邱體育館 圖 1-4 日本大阪關(guān)西機(jī)場Fig.1-3 Daegu Stadium, South Korea Fig.1-4 Osaka Kansai Airport, Japan目前，各類管桁架結(jié)構(gòu)的發(fā)展越來越迅猛，使管桁架結(jié)構(gòu)的發(fā)展與利用的空間越發(fā)廣泛，寶鋼三期工程采用了構(gòu)件為方鋼管的管桁架，上海“東方明珠”電視塔、長春的南嶺萬人體育館采用了圓鋼管和方鋼管作為構(gòu)件的管桁架結(jié)構(gòu)體系[10]；天津市的國家海洋博物館采用了門式鋼管桁架的結(jié)構(gòu)體系[11]；位于常州市的體育會展中心（圖 1-5），其屋蓋部分采用了倒三角形截面的管桁架結(jié)構(gòu)；南京市國際展覽中心（圖 1-6），采用了鋼管拱桁架的結(jié)構(gòu)形式；義烏體育館其罩棚部分采用了雙向斜交管桁架結(jié)構(gòu)形式；株洲市文體中心其屋蓋部分采用了正放四邊形管桁架結(jié)構(gòu)體系；廣州亞運會綜合體育館的屋蓋部分由網(wǎng)殼、拱架、桁架三種體系共同組成。以上實例很大程度的體現(xiàn)了我國管桁架結(jié)構(gòu)的發(fā)展，管桁架結(jié)構(gòu)的廣泛應(yīng)用與其自身特點密不可分。鋼管構(gòu)件因其外形美觀、可形成不同的曲線形式，美學(xué)效果好，獲得了各地建筑工程師、結(jié)構(gòu)工程師的認(rèn)可；管桁架結(jié)構(gòu)的連接節(jié)點大多采用相貫節(jié)點，該節(jié)點不僅形式美觀，而且節(jié)點自重較輕，施工安裝簡便。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3477487